[發明專利]一種用于地下爆破沖擊災害防護的柔性阻波墻

無效

• 申請號: 201210437937.6
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102926805A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 羅先偉;梁耀東;周炳任;何曉武;石富文
• 申請（專利權）人: 廣西華錫集團股份有限公司銅坑礦
• 主分類號: E21F17/103
• 分類號: E21F17/103
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責任公司 45106
• 代理人: 黎明天

技術領域

本發明涉及一種巷道爆破沖擊波的防護設施，特別涉及一種柔性阻波墻。

背景技術

在礦山和各類隧道開鑿過程中,往往需要使用炸藥進行爆破,?爆破過程中產生巨大能量的沖擊波，爆炸沖擊波對周圍環境有強大的破壞作用，對現場設備和建筑構成嚴重威脅；現實生活中由于場地和交通運輸的限制,我們不可能把設備和人員撤離到爆破的安全位置以外。為了減弱或消除沖擊波的破壞作用,?人們發明了許多削弱空氣沖擊波的措施,擋波墻就是非常有效的一種。所謂的擋波墻即是在隧道內部適當位置修上一道一定高度和厚度的阻礙沖擊波傳播的擋墻。

我們知道裝藥在空氣中爆炸初期，沖擊波向四周傳播,?爆炸產物在膨脹過程中不斷地供給沖擊波能量。實驗表明,?約有?70%?的爆炸能傳給了空氣沖擊波,?這種沖擊波在一定距離內對建筑物和人員可能造成不同程度的危害。

現有擋波墻一般采用混凝土或石砌的擋波墻，在設置了擋波墻的前提下，爆炸產生的沖擊波，其波陣面處的氣流質點和擋波墻相遇瞬時即被阻止,?然后下一層的運動質點亦被阻止,停止向入射波傳播方向的運動,?這時便在擋波墻附近出現高壓靜止區,?當質點從擋波墻返回膨脹時,?便產生反射波,?從而改變了空氣沖擊波的方向,?對該方向上，擋波墻對其后一定距離的建筑物和人員起到了防護作用。發生正反射時,?壁正面所受壓力增加，但壁面邊緣以外的沖擊波超壓并未增加,?于是形成了超壓差,?并引起了空氣的流動；在壁面反射高壓區中的空氣向壁面邊緣以外的低壓區域流動的同時,?稀疏波以反射波后的音速從壁邊緣向中間傳播，經過一段時間后,?壁正面所受到的壓力為環流壓力,?此時壁正面附近的氣流處于相對穩定狀態；再經過一段時間之后,?沖擊波經過側面和頂面到達背面,?隨著時間的增加,?壓力達最大值。之后形成的環流壓力便隨著傳播距離的增加逐漸衰減為音波。總而言之，沖擊波被擋波墻困在隧道內部，沖擊波的能量在沖擊波的傳播和反射過程中迅速衰減，最終消失；同時爆破過程中大量被拋出的巖塊和擋波墻接觸瞬間，受到柔性擋波墻反作用力而被攔截下來。因此擋波墻起到了削弱空氣沖擊波，避免了巷道爆破災害的作用。

國內公開了如下一些擋土墻或者類似擋土墻技術。

1、【名稱】增強爆破安全擋波墻的構筑方法，【專利號】CN200310106599.9，【公開號】CN1546817的專利文獻公開了一種爆破安全擋波墻的構筑方法，其特征在于以爆源中心為圓心，設置環形或圓弧形的擋波墻，擋波墻的內環半徑r=0.64????????????????????????????????????????????????米，高度H=1.277米，縱剖面為直角梯形，頂部寬度為a＝0.75～1米，斜邊與底邊夾角為α＝65°～75°。擋波墻最好選用編織袋內裝沙土，密實堆積成墻的主體，沿擋波墻內壁堆放干草束，并用粘土對其進行固定。

2、【名稱】一種巖巷炮掘網式柔性擋矸墻，【申請號】CN201120203486.0，【公開號】CN202157815U公開了一種巖巷炮掘網式柔性擋矸墻，包括柔性網架，柔性網架的邊緣與隧道邊緣輪廓匹配，柔性網架邊緣設置有多個固定插頭，各固定插頭分別插入隧道側壁內。放炮后，大量拋出巖塊被拋出，當矸塊和柔性擋矸墻接觸瞬間，受到柔性擋矸墻對之周期變化反作用力而被攔截、反彈。

上述現有擋波墻采用混凝土或石砌的擋波墻，在一定程度上對爆破空氣沖擊波起到一定阻擋作用，能有效避免巷道爆破災害。但是現有擋波墻面臨卻存在不少的問題和缺陷，主要是構筑時間長、拆除困難、材料重復利用率低，且在巖體質量較差的區域難以施工，使用過程中如出現破壞則難以維修。而擋矸墻能有效攔截、反射在爆破過程中拋出的巖石，構筑時間短，拆除簡易，維修方便。但是有并不能有效阻擋破壞力的沖擊波，爆破災害預防能力有限。因此在礦山和各類隧道開鑿過程，急需一種新型的全高效、成本低廉、易于建造和拆除且材料重復利用率高的巷道爆破沖擊災害防護設施，以為滿足現代挖掘的需要。

發明內容

本發明提供一種用于地下爆破沖擊災害防護的柔性阻波墻，解決傳統檔波墻成本高、重復利用率低的問題。

本發明的柔性阻波墻設置在隧道內部，包括柔性網和錨桿，柔性網由網繩相互交錯而成，邊緣與隧道邊緣輪廓匹配，用于阻擋、減弱巷道爆破沖擊波，避免巷道爆破沖擊災害，隧道頂部和兩壁固定有錨桿，錨桿五分之四長度嵌入隧道的頂部或墻體，網繩纏繞在錨桿露出端上，并在橫向和斜向相互交錯成形成柔性網，柔性網旁邊還堆疊有緩沖包，緩沖包沿著依柔性網堆疊至頂部隧道，而形成緩沖墻，緩沖墻和柔性網組成了擋波墻。